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本论文系统的研究了新型无机絮凝剂聚合氯化钛系列的制备、形态分析及其对污染物的混凝效果。通过腐殖酸(HA)模拟水中的有机污染物,As(III)和Cr(VI)模拟无机污染物,深入研究了实验制备的三种聚合氯化钛系絮凝剂的混凝效果,并对混凝条件进行了优化。实验通过Ti-Ferron逐时络合比色法对Ti(Ⅳ)形态进行了分析。研究主要工作如下:(1)采用了慢速滴碱法制备出新型无机絮凝剂聚合氯化钛(PTC),并分别用铁、聚硅酸对其掺杂改性,得到聚合氯化钛铁(PTFC)和聚合氯化钛硅(PTSC)。所合成的三种絮凝剂碱化度越大时稳定性越差,其中碱化度为2.5的钛系絮凝剂在一个星期之内会出现沉淀,而其他碱化度下的絮凝剂能稳定储存三个月以上。(2)对于去除腐殖酸,酸性条件下,碱化度为1.5的三种絮凝剂对腐殖酸的去除效果最佳,其中复合型絮凝剂PTSC对腐殖酸的去除率接近100%,絮凝效果显著。P TC、PTSC和PTFC在中性和弱酸性条件下的混凝效果明显好于碱性条件下的混凝效果。在低投加量下,复合絮凝剂PTSC和PTFC比PTC的混凝效果更好。温度对PT C、PTSC、PTFC混凝效果影响不大;加入各种无机离子,只有SiO32-、H2PO4-对三种絮凝剂的混凝效果有较为明显的抑制作用,对HA的去除率下降到80%。对于不同Ti/Si摩尔比的PTSC,Ti/Si摩尔比越小,即硅含量越高,PTSC对HA的混凝效果就越强;其中Ti/Si摩尔比为1:1的PTSC稳定性较差,一个星期之内会出现沉淀。对于东湖水样,B为1.5的三种钛系絮凝剂对HA的去除率为86.58%、86.69%和91.22%,在实际水样中也有较好的混凝效果。(3)对于去除砷(III),在pH=68,碱化度为1.5左右,投加量为100 mg L-1时PTC对As(III)的混凝效果达到最佳;在pH=58,碱化度为1.5左右,投加量为70 mg L-1时PTSC对As(III)的混凝效果达到最佳;在pH=57,碱化度为1.5左右,投加量为70 mg L-1,PTFC对As(III)的混凝效果达到最佳。温度和共存离子对PT C、PTSC、PTFC混凝效果影响不大。不同Ti/Si摩尔比的PTSC比对As(III)的混凝效果并无明显差异,对As(III)的去除率均在95%以上;对于实际水样,B为1.5的PTC、PTSC、PTFC对As(III)也有较好的混凝效果。(4)对于去除铬(VI),PTC、PTSC、PTFC对Cr(VI)的混凝效果达到最佳时的碱化度为1.5,pH为35,此时三种钛系絮凝剂对Cr(VI)的去除率均在95%以上。随着投加量的增加,混凝效果先增强,达到最大值后趋于稳定,并且掺杂后的PTFC和P TSC的最佳投加量要低于PTC;温度对混凝效果影响不大,与其他絮凝剂相比,适用范围更广;同时共存离子对混凝效果影响很小。不同Ti/Si摩尔比的PTSC比对Cr(VI)的混凝效果并无明显差异,Ti/Si摩尔比为1:1、5:1、10:1、15:1的PTSC对Cr(V I)的去除率均在95%以上。(5)采用Ti-Ferron逐时络合比色法对Ti(Ⅳ)的形态进行分析,结果显示:碱化度对动力学常数k1、k2影响不大,但对钛的形态分布有较大影响。当B的增加时,Tib的含量也进一步上升,并在三种水解形态中占主要地位,是最主要的水解聚合形态;只有在碱化度较高时(B=2.5),Tic的含量显著增加,成为优势形态,含量达到54.40%。因此可采用Ferron逐时络合比色法,分析PTC中钛的形态。